
鈦及鈦合金具有優良的熱穩定性和高的比強度,是能迅速生成氧化膜的活潑金屬,也稱為“網“金屬。鈦合金的鈍化性能優手鋁合金和大多數不銹鋼。鈦合金熔點高,可以彌補鋁合金等無法在高于 425°條件下使用的不足。近年來,隨者鈦合金在國防尖端科技領城和民用工業方面均得到廣泛應用,表面處理技術也得到飛速發展。這就意味著鈦的原始鈍化氧化膜在很多場合下不能滿足各種不同的性能要求,化學氧化、電化學陽極氧化、微弧氧化
各種涂鍍層技術受到越來越多的重視。從理論和應用創新的研務課題到結合實際工程應用的技術研發,乃至一些公司推出的表面處理新技術、新設備、新工藝的經營,以及專利的申請,這些表面處理技術均十分踴躍,并且在各個不同領域的應用也展現出新的大
好局面。在航空航天方面,鈦合金由于具有高的比強度,應用于新一代飛機生產上的量越來越大,因此鈦合金表面處理技術(陽極氧化)逐漸形成了航空系統的行業標準。在醫學上,鈦合金與人體排斥性低,廣泛應用于牙齒 、骨路及血管內支架等方面,成為種引人注目的生物金屬材料,由此引出了很多增加鈦合金鈍化性能、提高其表面生物活性的研究成果。在建筑上,由于鈦合金獨特的特點,其用量逐年增加,一些發達國家相繼建起了鈦材建筑物表面處理技術更是必不可少的。
鈦合金在性能上的一些不足之處,如抗粘連能力差,導致它比不銹鋼、鎳基合金等許多金屬材料的耐磨性差,電導率和熱導率低,不易承受釬焊等,這在一定程度上限制了它的應用。但經過適當的表面處理,鈦合金可獲得優良的獨特表面狀態和性能,可以在很大程度上改善鈦合金的這些先天不足。為了進一步擴大鈦合金的應用領域,對鈦合金表面進行改性處理的研究工作悄然興起。表面改性的方法很多,從目前的研究和應用情況來看,進行陽極氧化是一種行之有效的方法。鈦合金陽極氧化膜具有比鈦更高的硬度、強度、耐蝕性及耐磨性,隨著膜層厚度的變化,其表面可星現各種顏色,是理想的裝飾層和保護層。作為新技術,陽極氧化乃至陽極微弧氧化都處在迅速發展并逐步向 工程化水平挺進的階段。
鈦材加工過程中有可能過度氧化或受到污染,因此需要進行表面處理,這就構成鈦材的表面凈化處理技術。每種鈦材加工前后都必須經過熱處理。在大氣環境下經過熱態加工,鈦合金的基體表面生成一層氧化膜(較厚的稱為氧化皮),這層氧化膜結構很致密,而且與基體黏附很牢,其厚度和成分直接與熱處理的溫度和時間有關。氧化皮結構很復雜,是由 T0,及鈦的其他低價氧化物構成的非計量化合物,包括 Ti0,、Ti,0.、TO 等。加工的精整階段,必須要清除這些氧化皮和殘留的潤滑劑涂層,以獲得光亮整潔的鈦材。像鋼、鋁等金屬材料在生產過程中必須采用表面處理技術來進行表面處理一樣,隨著鈦工業的發展,鈦合金表面處理技術已經形成了一套獨立的工藝技術,成為不可或缺的加工輔助工藝。該
技術包括兩個方面內容:
(1)鈦表面凈化處理。經過高溫熱加工的鈦材,必須進行脫脂和去除高溫形成的表面氧化皮;新的鈦設備或使用一段時間后的舊鈦設備(及鈦零件),常有沉積物及污染物黏附,要清洗干凈這些污物。
(2)鈦表面防護處理。加工出的鈦設備或零件如果是為了專門的目的,如防腐、耐磨、提高生物活性、防高溫、延長使用壽命等就需要對鈦材表面進行成膜處理,其目的是使表面層達到某種特殊的性能,也包括提高裝飾效果。表面防護的方法可分為表面轉化膜和涂鍍層兩大系列。直接將基材表面轉化為不同類型的膜層,如表面氧化處理、氮化處理等,可歸結為表面轉化膜處理系列。鈦的陽極氧化著色以及微弧氧化等都屬于轉化膜的范疇,而且它們是非常活躍的研究領城,正在發展成為有著廣闊工程應用前景的表面處理技術。涂鍍層的制備是在材料表層涂裝上有機或無機的膜層,通常直接涂裝上去的稱為涂層,通電使金屬離子還原到施鍍表面上成膜的稱為鍍層。離子鍍 Ti-Pd 合金或火焰噴涂硬質合金等耐磨材料等屬于涂鍍層表面處理的范疇。
表面凈化處理與表面防護處理的功能和作用并非截然分開的。有時候,防護的工程也能達到凈化的效果。在氧化成膜過程中,消除鈦表面的鐵沾污起到了修復機械劃傷造成膜破裂的作用,也杜絕了鈦表面由于鐵沾污引起的吸氫。正因為如此,英國鈦設備制造規范中規定要進行陽極氧化處理,美國也對煉油廣用的鈦熱交換器先進行陽極氧化處理,之后再進行組裝。在拉拔加工過程中,鈦合金材料表面形成一層陽極氧化膜可以改善鈦材表面吸附潤滑劑的能力,又能使金屬基材與模具(工具)不直接接觸,防止黏結,因而大大改善了拉拔工藝性能。與空氣中加熱氧化比較,陽極氧化生成的氧化膜致密均勻,成膜過程易于控制,金屬基體氧含量低。因此,鈦等稀有金屬在線材拉拔工序之前全采用陽極氧化。
億沐鑫新材料公司產品分類:鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環、鈦標準件、鈦加工件
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